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38MnVS6Ti低合金钢活塞表面莱氏体形成机理及改善
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作者 张亮亮 李民 +3 位作者 刘亚辉 王鑫 杜慧勇 刘一村 《内燃机工程》 北大核心 2025年第4期190-199,共10页
为探究38MnVS6Ti亚共析低合金钢活塞表面局部位置疑似生锈问题,对疑似生锈活塞进行了金相组织、显微硬度、表面形貌及能谱等综合检测分析,结果表明活塞局部生锈位置表层存在莱氏体组织。通过对钢活塞制造工艺及过程进行综合分析,发现原... 为探究38MnVS6Ti亚共析低合金钢活塞表面局部位置疑似生锈问题,对疑似生锈活塞进行了金相组织、显微硬度、表面形貌及能谱等综合检测分析,结果表明活塞局部生锈位置表层存在莱氏体组织。通过对钢活塞制造工艺及过程进行综合分析,发现原锻造工艺过程中模具表面喷洒的高碳脱模剂进入毛坯局部高温表面氧化皮熔化后的铁液中,形成高碳铁液,高碳铁液在毛坯锻造过程中发生共晶反应形成高温莱氏体组织,高温莱氏体在锻造毛坯控温冷却后形成了室温莱氏体。通过采取降低锻造温度和稀释脱模剂的措施可以降低活塞毛坯表面温度及表面碳含量,从而阻断钢活塞局部表面莱氏体形成条件,消除莱氏体组织。优化后的活塞锻造工艺已经过实际生产验证,验证结果表明改善后的锻造工艺可以解决因莱氏体导致的钢活塞局部生锈问题。 展开更多
关键词 亚共析低合金 钢质活塞 生锈 莱氏体 磷化 温度 脱模剂
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Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞铝合金摩擦焊接头性能分析 被引量:3
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作者 吴玮 张广川 +3 位作者 戚浩杰 黄宏 邓展鹰 殷相杰 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2020年第9期167-173,208,共8页
高性能Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞铝合金在活塞材料中占据重要地位。采用摩擦焊接技术制造此类材料的复合型活塞,具有不可忽视的技术优势。针对Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞铝合金,进行了一系列的惯性摩擦焊接研究,并采用二次电子扫描、能谱分析、... 高性能Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞铝合金在活塞材料中占据重要地位。采用摩擦焊接技术制造此类材料的复合型活塞,具有不可忽视的技术优势。针对Al-Si-Cu-Ni-Mg系活塞铝合金,进行了一系列的惯性摩擦焊接研究,并采用二次电子扫描、能谱分析、抗拉强度测试等方法对焊接接头进行了表征。研究结果表明:较低摩擦转速下接头存在明显缺口,随着摩擦转速的增加,接头外观形貌逐渐改善,当转速升高到1500 r/min时,仅存在很小的孔状缺陷;摩擦焊接转速1200 r/min时,接头的抗拉强度为105.4 MPa,断裂发生在焊缝处;转速增大到1300 r/min时,接头强度为146.3 MPa,断裂发生在热机影响区;转速达到1500 r/min时,接头强度升高到177.9 MPa,断裂同样发生在热机影响区。 展开更多
关键词 活塞 合金 惯性摩擦焊
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富Ce稀土对多元Al-Si活塞合金凝固组织的影响 被引量:1
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作者 刘铁羽 董雄博 +4 位作者 段洪波 夏峰 杨伟 王建利 李建平 《热加工工艺》 北大核心 2024年第9期95-100,共6页
采用DSC以及光学显微镜与扫描电镜研究了富Ce稀土(0.1wt%,0.3wt%,0.5wt%)对多元近共晶Al-11.5Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe(wt%)活塞合金凝固组织的影响。发现富Ce稀土加入对该合金的共晶硅和多种第二相的凝固温度、形态与体积分数均有明显影... 采用DSC以及光学显微镜与扫描电镜研究了富Ce稀土(0.1wt%,0.3wt%,0.5wt%)对多元近共晶Al-11.5Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe(wt%)活塞合金凝固组织的影响。发现富Ce稀土加入对该合金的共晶硅和多种第二相的凝固温度、形态与体积分数均有明显影响。富Ce稀土的加入,使Al-Si共晶温度降低,T-Al_(9)FeNi相和δ-Al_(3)CuNi相析出温度升高。富Ce稀土加入量0.3wt%时,共晶硅变质效果最佳,T-Al_(9)FeNi相由初始的板条状转变为小块状,体积分数减小到3.22vol%,δ-Al_(3)CuNi相由初始的片状转化为鱼骨状,体积分数增加到6.47vol%。富Ce稀土中La、Ce原子在凝固过程中富集在固液界面前沿,增大了成分过冷,细化共晶组织。当富Ce稀土含量为0.5wt%时,合金中出现长针状富稀土相。 展开更多
关键词 铝-硅活塞合金 变质 共晶硅 富铈稀土
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Sc添加量对Al-Si系活塞合金组织及蠕变性能的影响 被引量:3
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作者 雷欣 郭永春 +1 位作者 王建利 李建平 《热加工工艺》 北大核心 2023年第22期89-94,共6页
对复杂Al-Si系活塞铝合金中添加不同含量的Sc(0wt%、0.2wt%、0.4wt%和0.6wt%)所引起的合金组织及蠕变性能的影响进行了研究。结果表明:当基体合金中加入Sc元素时,有一种块状的ScSiNi相形成,它以两种形式存在,一种与初生Si紧密结合存在... 对复杂Al-Si系活塞铝合金中添加不同含量的Sc(0wt%、0.2wt%、0.4wt%和0.6wt%)所引起的合金组织及蠕变性能的影响进行了研究。结果表明:当基体合金中加入Sc元素时,有一种块状的ScSiNi相形成,它以两种形式存在,一种与初生Si紧密结合存在于初生Si周围,而另一种在基体中单独析出。添加Sc元素后,活塞合金中α-Al相及初生Si相的尺寸明显细化,δ-Al3CuNi相发生团簇鱼骨状→杆棒状→团簇鱼骨状的转变。当Sc元素添加量为0.2wt%时,该合金在350℃高温、25 MPa应力下的稳态蠕变速率明显下降,此时位错运动占主导因素;加入0.6wt%Sc元素,晶界滑动占据了主要原因,该合金的抗稳定蠕变性能下降。 展开更多
关键词 al-si-cu-ni-mg活塞合金 SC 抗蠕变性能
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合金铸铁缸套与PVD(CrN)活塞环配对时缸套磨损机理 被引量:18
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作者 朱峰 王增全 +2 位作者 王建平 沈岩 徐久军 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期474-479,共6页
针对合金铸铁缸套与物理气相沉积(PVD)(CrN)活塞环配对副开展摩擦磨损试验,通过观察缸套试样在不同负荷、不同磨损时间下的表面形貌及成分,研究合金铸铁缸套与PVD(CrN)环配对时,缸套的磨损机理.研究表明:采用PVD(CrN)环与合金铸铁缸套配... 针对合金铸铁缸套与物理气相沉积(PVD)(CrN)活塞环配对副开展摩擦磨损试验,通过观察缸套试样在不同负荷、不同磨损时间下的表面形貌及成分,研究合金铸铁缸套与PVD(CrN)环配对时,缸套的磨损机理.研究表明:采用PVD(CrN)环与合金铸铁缸套配对,可在保证缸套磨损量略微降低的前提下,使活塞环的磨损量大幅度降低;缸套磨损表面呈现连续片状的平台形貌,无明显黏着磨损痕迹.其磨损发生的机理:缸套基体在法向负荷的作用下,发生塑性变形,在摩擦力的反复作用下,塑性流动层被挤压出接触平台表面,流动薄层在缺陷处或应力集中处发生开裂、脱落,形成磨屑. 展开更多
关键词 合金铸铁缸套 CrN活塞 磨损机理
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Fe对Al-Si活塞合金强度的影响 被引量:31
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作者 黄健 李洪涛 王汝耀 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1990年第4期1-7,共7页
为改善Al-Si活塞合金的高温热强性能、延长活塞使用寿命,本文以实验数据揭示了以往被认为是有害杂质元素的Fe对合金室、高温强度的不同影响,理论分析了这些不同影响的原因,指出了提高合金性能的途径。
关键词 铝硅合金 活塞 强度 高温
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新型高钛活塞铝合金的研究 被引量:7
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作者 杨留栓 杨涤心 +1 位作者 王汝耀 鲁薇华 《机械工程材料》 CAS CSCD 1994年第4期16-18,共3页
研究了用我国特有Al-Si-Ti材料生产新型高性能活塞铝合金的可能性。在ZL108合金中添加0.3%~0.6%Ti,同时加入适量变质剂A和M,可以使该合金的力学性能超过ZL109的水平。
关键词 铝基合金 活塞 力学性质 变质剂
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热障涂层钢活塞和硅铝合金活塞的热分析 被引量:5
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作者 李闯 张翼 +2 位作者 蔡强 邹润 胡定云 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第18期182-186,共5页
为降低活塞基体温度,提高柴油机性能,分别在硅铝合金活塞和钢活塞上喷涂稳定的氧化镁-氧化锆等离子体。讨论了热障涂层对两种材料活塞的温度场和热应力的影响。分析了有无陶瓷涂层活塞温度场和应力场的变化。结果表明,和无涂层活塞相比... 为降低活塞基体温度,提高柴油机性能,分别在硅铝合金活塞和钢活塞上喷涂稳定的氧化镁-氧化锆等离子体。讨论了热障涂层对两种材料活塞的温度场和热应力的影响。分析了有无陶瓷涂层活塞温度场和应力场的变化。结果表明,和无涂层活塞相比,热障涂层活塞表面的最高温度明显升高,钢活塞和硅铝合金活塞表面的最高温度分别增加了31%和54%,但是对应的基体最高温度分别下降了27.55%和26.91%。 展开更多
关键词 热障陶瓷涂层 活塞 硅铝合金活塞 温度分布 热应力
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柴油机活塞铝合金材料低频蠕变规律研究 被引量:7
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作者 张卫正 魏春源 陈光辉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期92-95,共4页
在低频热及机械载荷作用下,柴油机活塞铝合金材料的蠕变与静态变载荷蠕变以及高频动态蠕变 相比,无论在数值上还是在变化规律上都有很大的差别。本文通过对铝合金材料低频蠕变试险结果及 种实用蠕变理论的分析,建立了能反映铝合金材... 在低频热及机械载荷作用下,柴油机活塞铝合金材料的蠕变与静态变载荷蠕变以及高频动态蠕变 相比,无论在数值上还是在变化规律上都有很大的差别。本文通过对铝合金材料低频蠕变试险结果及 种实用蠕变理论的分析,建立了能反映铝合金材料低频蠕变规律的计算模型,并通过对模型参数优化结 果值的分析,得到了载荷频率对蠕变的影响规律。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 合金 低频蠕变 车用
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超声处理对Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响 被引量:4
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作者 郭永春 郭松松 +1 位作者 夏峰 张振凯 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第7期101-104,共4页
对不同温度的Al-12Si-4Cu-Mg-2Ni活塞合金熔体进行了超声处理,研究了超声处理温度和超声功率对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,超声处理细化了初生Si、共晶Si,提升了合金力学性能。熔体温度为720℃时的细化效果优于650℃和690... 对不同温度的Al-12Si-4Cu-Mg-2Ni活塞合金熔体进行了超声处理,研究了超声处理温度和超声功率对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,超声处理细化了初生Si、共晶Si,提升了合金力学性能。熔体温度为720℃时的细化效果优于650℃和690℃。熔体温度为720℃,超声功率为0~1400W时,初生Si的平均等积圆直径从40.73μm减小到23.35μm;共晶Si的平均长度从39.6μm减小到27.1μm;第二相的形态未发生改变;与未超声处理相比,合金的室温抗拉强度和350℃高温抗拉强度分别提高了21.9%和22.8%。 展开更多
关键词 AL-SI合金 超声处理 活塞 初生SI 共晶Si
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合金化对汽车活塞用铸造铝合金的组织和性能影响 被引量:7
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作者 王波 许晓东 赵东宏 《热加工工艺》 北大核心 2021年第5期68-71,共4页
研究了添加V、Co元素合金化对汽车活塞用铸造铝合金Al-10Si-0.3Mg铸造性能的影响,并进行了不同元素合金化下的显微组织、力学性能和耐磨损性能的测试和分析。结果表明:与未添加V、Co合金化的试样性能相比,复合添加0.3%V、0.3%Co试样的... 研究了添加V、Co元素合金化对汽车活塞用铸造铝合金Al-10Si-0.3Mg铸造性能的影响,并进行了不同元素合金化下的显微组织、力学性能和耐磨损性能的测试和分析。结果表明:与未添加V、Co合金化的试样性能相比,复合添加0.3%V、0.3%Co试样的抗拉强度和断后伸长率增幅分别为8%、27.85%,磨损体积则减小29.63%。复合添加V、Co合金元素后,合金的晶粒得到细化,力学性能和耐磨损性能显著提升。 展开更多
关键词 汽车活塞 铸造铝合金 合金 组织 力学性能 耐磨损性能
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铝硅钛多元合金在柴油机活塞中的应用 被引量:4
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作者 杨涤心 杨留栓 +4 位作者 倪峰 王汝耀 鲁薇华 吴炳照 张春生 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 1994年第2期19-21,共3页
用铝矿直接除铁电解工艺生产的铝磋钛多元合金,其主要成分为铝、硅(3%~10%)和钦(0.4%~2.0%),此外,还有总量为0.1%的K、V、Ga、RE、Na和Ca等多种微量元素.用铝硅钛多元合金直接熔配的铸造铝—硅合... 用铝矿直接除铁电解工艺生产的铝磋钛多元合金,其主要成分为铝、硅(3%~10%)和钦(0.4%~2.0%),此外,还有总量为0.1%的K、V、Ga、RE、Na和Ca等多种微量元素.用铝硅钛多元合金直接熔配的铸造铝—硅合金,具有良好的耐热性和耐磨性。用这种合金浇注的活塞,其本体强度σb=229~244.7MPa,σb300℃=95.5MPa,体积稳定性≤0.025%,均优于常用活塞合金ZL108、66—1等。因此,铝硅钛合金是一种理想的活塞材料. 展开更多
关键词 铝硅钛合金 活塞 高温性能
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高频振动对ZL108铝合金活塞凝固组织的影响 被引量:3
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作者 黄俊 郑忠明 +1 位作者 季磊 应富强 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期92-94,共3页
针对普通金属型铸造活塞力学性能不高的问题,将高频振动应用于ZL108铝合金活塞铸造。结果表明:高频振动能使ZL108铝合金活塞铸造凝固组织改善,α铝基体的尺寸细化,共晶硅分布和形貌有所改善,同时组织均匀性增加。起振时间对铸件凝固组... 针对普通金属型铸造活塞力学性能不高的问题,将高频振动应用于ZL108铝合金活塞铸造。结果表明:高频振动能使ZL108铝合金活塞铸造凝固组织改善,α铝基体的尺寸细化,共晶硅分布和形貌有所改善,同时组织均匀性增加。起振时间对铸件凝固组织的影响效果最明显,振动幅度的影响比振动频率更大。 展开更多
关键词 高频振动 合金活塞 幅度 凝固组织
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铝合金活塞销孔加工过程工艺优化 被引量:6
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作者 李安海 卢永红 +1 位作者 刘涛 赵军 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第2期33-36,共4页
针对铝合金活塞生产过程中镗孔粗加工时出现的销孔外口材料崩边的现象,采用理论分析及有限元仿真分析了原因,揭示了切出时负剪切效应及作用机理,并进行了刀具材料、加工工艺方式、刀具形状、刀具结构和润滑方式等的优化改进设计。刀具... 针对铝合金活塞生产过程中镗孔粗加工时出现的销孔外口材料崩边的现象,采用理论分析及有限元仿真分析了原因,揭示了切出时负剪切效应及作用机理,并进行了刀具材料、加工工艺方式、刀具形状、刀具结构和润滑方式等的优化改进设计。刀具材料由硬质合金改为金刚石(PCD)、加工工艺方式由"粗加工―半精加工―精加工"改进为"粗加工—精加工"、刀具形状由方形改为菱形、刀具结构由"对称型"改为"非对称型"、润滑方式由使用切削液改为高速干切削,优化改进后在铝合金活塞生产加工获得了良好的应用效果。 展开更多
关键词 合金活塞 活塞加工 负剪切 工艺优化
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铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究 被引量:8
15
作者 沈家栋 张海亮 《机电工程》 CAS 2013年第3期322-324,328,共4页
针对铝合金活塞铸造成型过程中存在缩松、缩孔、晶粒尺寸不均匀等缺陷问题,利用Procast专业铸造有限元分析软件,进行了ZL108铝合金活塞铸造工艺的数值模拟研究,利用正交试验法考察了浇注温度、浇注速度、模具温度3个工艺参数,对数值模... 针对铝合金活塞铸造成型过程中存在缩松、缩孔、晶粒尺寸不均匀等缺陷问题,利用Procast专业铸造有限元分析软件,进行了ZL108铝合金活塞铸造工艺的数值模拟研究,利用正交试验法考察了浇注温度、浇注速度、模具温度3个工艺参数,对数值模拟结果进行了晶粒尺寸、缩松缩孔分布、充型率等几个方面的综合评分。研究结果表明:最优的工艺参数组合为700℃的浇注温度、0.3 kg/s的浇注速度和150℃的模具温度。ZL108铝合金活塞铸造工艺数值模拟研究结果为壁厚不均匀的重要复杂零件铸造成型提供了理论指导,节省零件工艺优化设计的成本和时间。 展开更多
关键词 合金活塞 铸造工艺 PROCAST ZL108 数值模拟
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基于弹性计算的铝合金活塞低循环疲劳寿命预测 被引量:2
16
作者 张卫正 魏春源 +1 位作者 郭良平 侯惠苗 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 2000年第2期179-183,共5页
为了研究内燃机铝合金活塞在高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命,以柴油机铝合金活塞弹性有限元计算所得到的名义应力、应变为基础,利用Neuber原则计算其真实弹塑性应力应变.根据活塞载荷的特点进行了高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命预... 为了研究内燃机铝合金活塞在高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命,以柴油机铝合金活塞弹性有限元计算所得到的名义应力、应变为基础,利用Neuber原则计算其真实弹塑性应力应变.根据活塞载荷的特点进行了高温蠕变影响下的低循环疲劳寿命预测公式的理论推导,提出了一组预测铝合金活塞低循环疲劳寿命的公式,并对公式的工程应用价值进行了试验验证. 展开更多
关键词 内燃机 活塞 低循环疲劳 寿命预测 合金 弹性
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变形铝合金活塞成形工艺数值分析 被引量:2
17
作者 马晓琴 张育国 +3 位作者 张镭 耿建成 薛飞 张博 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第23期104-106,共3页
在分析活塞成形的基础上,采用DEFORM3D有限元分析软件,模拟了活塞锤上模锻成形过程,研究了毛坯成形的应力、应变以及摩擦条件对成形的影响,优化了毛坯形状及尺寸。这对变形铝合金活塞的成形具有一定的参考价值。
关键词 活塞 变形铝合金 数值分析
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LD11铝合金活塞裙锻造成形坯料工艺 被引量:5
18
作者 周飞 彭颖红 +2 位作者 雷军 赵国群 阮雪榆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期86-89,共4页
LD1 1铝合金活塞裙由于形状复杂、含硅量高 ,非常难以成形 .成形过程中 ,坯料的形状直接影响产品的质量 .因此 ,坯料形状的选择 ,一直是该类活塞裙成形的技术难点 .首先从理论上对圆柱形和锥台形两种不同形状的坯料在成形过程中金属的... LD1 1铝合金活塞裙由于形状复杂、含硅量高 ,非常难以成形 .成形过程中 ,坯料的形状直接影响产品的质量 .因此 ,坯料形状的选择 ,一直是该类活塞裙成形的技术难点 .首先从理论上对圆柱形和锥台形两种不同形状的坯料在成形过程中金属的流动行为进行了分析 ,初步了解了它们各自的变形特点 .然后采用有限元方法 ,对圆柱形和锥台形两种坯料的成形过程进行对比模拟 ,进一步得到了它们在成形过程中速度场、应变场和金属纤维流线的分布规律 .通过分析这些场量的不同分布对产品质量所产生的影响 ,初步选择了活塞裙成形的坯料工艺方案 .最后 ,根据所选的方案进行实物锻造 ,得到了形状、尺寸和内部质量都比较理想的产品 .采用这种理论分析、有限元模拟和实物锻造相结合的方法 ,不但确定了 LD1 1铝合金活塞裙锻造成形的坯料工艺方案 。 展开更多
关键词 活塞 纤维流线 有限元方法 LD11铝合金 柴油机 坯料 锻造成形工艺 速度场 应变场
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高硅活塞合金热膨胀性能与化学成分的关系 被引量:2
19
作者 李华基 陈俊桃 胡慧芳 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第9期45-46,50,共3页
运用正交试验设计探讨了Al-24%Si活塞合金热膨胀性能与其主要添加元素Cu、Mg、Mn之间的关系,并通过建立拟合曲线和二次拟合方程确定了最佳的Cu、Mg、Mn含量的取值范围。结果表明:Mg和Mn对合金热膨胀性能影响显著,而Cu的影响较弱,可以忽... 运用正交试验设计探讨了Al-24%Si活塞合金热膨胀性能与其主要添加元素Cu、Mg、Mn之间的关系,并通过建立拟合曲线和二次拟合方程确定了最佳的Cu、Mg、Mn含量的取值范围。结果表明:Mg和Mn对合金热膨胀性能影响显著,而Cu的影响较弱,可以忽略不计,且当Mg、Mn两种元素在给定的取值范围内进行取值时,能够获得25~300℃温度范围内热膨胀系数为18.717×10-6℃-1的合金。 展开更多
关键词 活塞合金 热膨胀系数 添加元素
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喷射沉积颗粒梯度增强铝合金活塞的锻压工艺 被引量:3
20
作者 陈刚 刘春铮 +1 位作者 陈杰 汤汉良 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期19-24,共6页
提出了采用喷射沉积高硅铝合金碳化硅梯度增强复合材料,进行墩挤锻压制备汽车发动机活塞的方法,设计了该方法所用的活塞锻压模具,并研究了变形速率、始锻温度、坯料保温时间等工艺参数对梯度增强高硅铝合金活塞锻件组织及力学性能的影响... 提出了采用喷射沉积高硅铝合金碳化硅梯度增强复合材料,进行墩挤锻压制备汽车发动机活塞的方法,设计了该方法所用的活塞锻压模具,并研究了变形速率、始锻温度、坯料保温时间等工艺参数对梯度增强高硅铝合金活塞锻件组织及力学性能的影响.结果表明:所提出的方法可以制备出碳化硅梯度分布的铝合金活塞,活塞壁部外表面沿裙部末端至环槽区碳化硅分布为3.7%~13.6%;且最佳的锻压工艺参数为:变形速率为0.05s^(-1),始锻温度为465℃,坯料保温时间为2h.活塞取样并经固溶+时效热处理后,其性能指标为抗拉强度达382MPa,延伸率为6.0%. 展开更多
关键词 合金活塞 锻压工艺 喷射沉积 梯度复合材料
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